Nuovi gas refrigeranti per i climatizzatori: tutto quello che c’è da sapere

Clima in casa

  • Nuovi gas refrigeranti per i climatizzatori: tutto quello che c’è da sapere.

    Tra i propositi fissati dagli Accordi di Parigi sul clima, c’è la riduzione dell’emissione di gas serra, obiettivo raggiungibile anche attraverso un graduale passaggio all’utilizzo di gas refrigeranti con minore impatto sul surriscaldamento globale. Si tratta di una trasformazione importante nell’ambito della climatizzazione, in quanto gran parte dei gas utilizzati oggi ha un forte impatto sull’ambiente e sui cambiamenti climatici. Tecnici e progettisti devono quindi conoscere il quadro normativo mondiale ed europeo e sapere quali sono, attualmente, le principali alternative “green” ai refrigeranti in commercio.

Gas refrigeranti: cosa sono e a cosa servono gli HFC

Prima di entrare nel merito del loro impatto ambientale, vediamo, brevemente, che cosa sono gli idrofluorocarburi (HFC). Gli idrofluorocarburi sono dei composti chimici di origine sintetica che fanno parte dei gas fluorurati (F-gas), un insieme di gas di origine artificiale utilizzati in moltissimi settori.

Sin dagli anni ‘90, gli idrofluorocarburi sono usati in diverse applicazioni, ad esempio negli impianti di condizionamento, refrigerazione e pompe di calore, e sono stati originariamente introdotti per sostituire i clorofluorocarburi (CFC) e gli idroclorofluorocarburi (HCFC), in quanto questi ultimi incidono sulla riduzione dello strato di ozono stratosferico. Sebbene gli idrofluorocarburi (HFC) non abbiano ripercussioni sull’ozono, essi hanno un notevole impatto sul riscaldamento globale. Nello specifico, la capacità di un gas serra di influire sul riscaldamento del pianeta è indicata dall’indice GWP (Global Warming Potential), basato su una scala relativa che confronta un determinato gas con un’uguale massa di CO2, il cui livello di GWP è pari a 1.

La necessità di usare nuovi gas refrigeranti per ridurre il surriscaldamento del pianeta

L’obiettivo stabilito con l’Accordo di Parigi, adottato alla conferenza di Parigi sul clima nel 2015 (COP21), è quello di mantenere l’aumento della temperatura media mondiale ben al di sotto dei 2°C rispetto ai livello pre-industriali, e di fare tutti gli sforzi per limitare l’aumento di temperatura a 1,5°C.

L’Europa, in particolare, ha messo a punto il Pacchetto per il clima e l’energia, adottato nel 2014 e rivisto nel 2018, che include una serie di obiettivi che permetteranno all’UE di mantenere gli impegni presi con l’Accordo di Parigi. Tra i propositi fissati per il 2030 rientrano:

  • la riduzione almeno del 40% dell’emissione di gas serra rispetto ai livelli del 1990;
  • il raggiungimento di almeno il 32% di energia prodotta da fonti rinnovabili;
  • l’incremento del 32,5% dell’efficienza energetica.

Da queste premesse, dunque, capiamo l’importanza di intervenire sulla tipologia di gas refrigeranti utilizzati nei sistemi di climatizzazione per contribuire al raggiungimento dei traguardi stabiliti, soprattutto perché, insieme alla refrigerazione alimentare, la climatizzazione è il settore che fa maggiormente uso di questi gas.

Ultimi provvedimenti normativi sui gas refrigeranti a livello mondiale ed europeo

In Europa, in relazione agli F-gas, vige il Regolamento 517/2014 che si applica dal 1° gennaio 2015 e che sostituisce quello adottato nel 2006. Il Regolamento si pone come principali obiettivi:

  • la limitazione della quantità totale dei più importanti gas fluorurati che possono essere venduti in Europa dal 2015 in poi e una loro graduale riduzione fino a raggiungere, nel 2030, un quinto delle vendite rispetto al 2014;
  • il divieto di utilizzo di alcuni HFC su determinati prodotti e apparecchi;
  • l’obbligo del controllo periodico delle perdite di gas al fine di prevenire le emissioni dei gas dalle apparecchiature.

Nello specifico, per le nuove macchine, dal 2020 è previsto:

  • il divieto di utilizzo di HFC con GWP maggiore di 150 per gli impianti HVAC mobili;
  • il divieto di utilizzo di HFC con GWP maggiore di 2500 per gli impianti fissi HVAC e refrigerazione.

A livello internazionale, inoltre, nel 2019 è entrato in vigore l’Emendamento Kigali che aggiunge gli idrofluorocarburi tra le sostanze controllate dal Protocollo di Montreal e che chiede, ai Paesi firmatari, di ridurre gradualmente la produzione e l’uso di HFC.

I gas refrigeranti di nuova generazione: quali sono e come possono sostituire gli HFC più “obsoleti”

Una premessa, il miglior refrigerante in relazione al quadro normativo di riferimento, che permetta cioè di costruire un gruppo frigorifero nel rispetto dei parametri internazionali, deve avere:

  • elevata efficienza energetica, poiché questo permetterà consumi elettrici più contenuti;
  • compressori e scambiatori compatti che permettono di avere apparecchiature più economiche;
  • una ridotta carica di refrigerante con l’evidente obbiettivo di salvaguardare il pianeta;
  • la possibilità di produrre acqua (glicolata) refrigerata a basse temperature per i processi industriali di refrigerazione (per maggiori informazioni sulle nuove unità per i processi industriali, vedi anche Free-cooling: funzionamento e vantaggi di questa tecnologia).

Per i gruppi con condensazione ad aria sono inoltre richieste:

  • ridotte portate d’aria al condensatore;
  • la possibilità di funzionare anche in pompa di calore.

Per ulteriori approfondimenti sulla tecnologia, l’articolo pompe di calore fornisce ulteriori informazioni.

Tra i gas refrigeranti oggi maggiormente in uso troviamo:

  • l’R410A, solitamente utilizzato nelle macchine con compressori rotativi e scroll di piccola e media potenza;
  • l’R134a, in genere presente sulle macchine con compressori a vite e centrifughi di media e alta potenza.

Si tratta, in entrambi i casi, di gas con un elevato livello di sicurezza (sono tutti e due in classe A1 secondo lo standard internazionale ISO 817:2014), ma con un GWP molto alto: l’R410A ha un GWP di 2088, mentre l’R134a un GWP di 1430. Per ridurre l’emissione di gas serra e rispettare, quindi, gli obiettivi posti dall’Accordo di Parigi, è necessario migrare gradualmente verso soluzioni più ecologiche di queste.

Delle alternative oggi esistono già: stiamo parlando, in particolare, dell’R32, dell’R1234ze e dell’R513a. Scopriamo meglio le caratteristiche di questi gas refrigeranti e in che modo possono sostituire quelli più “obsoleti”.

Sostituire l’R410A con l’R32

L’R32 è un valido sostituto dell’R410A. L’R32 è un gas refrigerante già molto diffuso e conosciuto: presenta un GWP di 670 e ha caratteristiche molto simili all’R410A, di cui rappresenta un componente al 50%. Presenta inoltre un livello di efficienza più elevato e una maggiore capacità volumetrica, il che consente di ridurre la quantità di refrigerante necessaria.

L’R32 è privo di tossicità  e ha una bassa infiammabilità (classificazione A2L): a questo proposito, ricordiamo che il decreto del Ministero dell’Interno 10 marzo 2020 ha di fatto equiparato l’utilizzo di gas classificati A1 e A2L negli impianti di climatizzazione e condizionamento dov’è prescritto l’uso di fluidi frigorigeni non infiammabili oppure non infiammabili e non tossici.

È importante sapere che l’R32 non può essere utilizzato per un retrofit, ma che necessita della riprogettazione della macchina.

Sostituire l’R134a con l’R1234ze o l’R513a

L’R134a, invece, può essere sostituito con due alternative differenti:

  • L’R513A, che presenta un GWP pari a 631, e che ha proprietà, prestazioni ed efficienza quasi identiche a quelle dell’R134a. Si tratta di un gas refrigerante non infiammabile (classe A1) e che, in molte applicazioni, può essere impiegato anche per il retrofit.
  • L’R1234ze, un gas refrigerante con GWP pari a 1 e a bassa infiammabilità: al contrario dell’R513A, non è utilizzabile per applicazioni di retrofit.

Macchine Clivet: refrigeranti in linea con gli obiettivi ambientali

Gran parte delle macchine Clivet, uno dei principali marchi gestiti da MLGroup, è già pienamente in linea con i requisiti richiesti ai gas refrigeranti, sia per quanto riguarda l’ambito residenziale che industriale. I prodotti sono realizzati con HFC di ultima generazione, come l’R32 e altre soluzioni con basso GWP, il che rende Clivet non solo una proposta efficiente e performante, ma anche una soluzione al passo con i tempi e le esigenze ambientali.

Per maggiori informazioni sui nuovi gas refrigeranti, contatta MLGroup: i nostri esperti sapranno fornirti consulenza in ogni fase del lavoro.

Giuseppe Mannino

  • Giuseppe Mannino

    Giuseppe Mannino

    Responsabile marketing e specialista in sistemi basati sull’utilizzo di energie rinnovabili termiche. Lavora nel settore da 20 anni, prima alle dipendenze di una importante realtà industriale europea produttrice di pompe di calore e, dal 2015, all’interno del team ML Group.

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